使用γ辐射测定密度的装置、系统和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于测量原材料的密度的系统，其包括至少一个穿透装置，其中所述装置包括至少一个辐射源；至少一个检测器；至少一个输入装置；以及至少一个输出装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术涉及用于测量原材料，具体来说，位于海水下或其他液体层下的材料的密度的方法。专利技术背景材料的质量密度或密度是其每单位体积的质量。密度通常由希腊字母ρ表示，将密度定义为质量除以体积：ρ=mV,]]>其中ρ是密度，m是质量，并且V是体积。在一些情况下，密度还被定义为每单位体积的重量。术语密度同样适用于固体(包括悬浮液)、液体和气体，而密度值通常以每立方厘米的克数来给出。如果物体的平均密度(包括在吃水线以下的任何空气)小于水，那么其将浮于水中且如果其密度超过水，那么其将沉没水中。密度有时通过无因次量“比重”或“相对密度”来表示，即，材料的密度与标准材料(通常为水)密度的比率。因此，小于1的比重意味着物质浮于水中。密度计可用于指示并记录液体或气体的流动的料流的密度。已经出现两种精确方法(振荡器或振动器法及磁力法)，其允许对液体系统进行更快速和更精确的测定。在振荡器方法中，样品的密度与横向振动管的共振频率的变化有关。此频率与管及其内容物的质量的平方根成反比。通过校准在给定温度下具有已知密度的介质的管，可以确定未知溶液的密度，如果体积严格相同的话。现已证实，此方法的精确度随着介质粘度的增加而降低。因此，精确的粘度测量必须伴随给定仪器的密度校准。材料的密度随温度和压力而变化。此变化对于固体、悬浮液及液体通常是小的，但对于气体则要大得多。
技术实现思路
根据一些说明性实施方案，提供一种用于测量原材料的密度的系统，其包括至少一个穿透装置，其中所述装置可包括至少一个辐射源；至少一个检测器；至少一个输入装置；及至少一个输出装置。根据一些实施方案，所述原材料可以是光卤石。根据一些实施方案，所述至少一个辐射源可包括γ辐射源。根据一些实施方案，所述γ辐射源可以是Co-60。根据一些实施方案，所述至少一个检测器可包括闪烁器。根据一些实施方案，所述闪烁器可由无机晶体制成。根据一些实施方案，所述至少一个检测器可容纳于特氟隆(Teflon)容器中。根据一些实施方案，所述至少一个穿透装置可包括其中至少一个辐射源可定位在第一非活动位置和第二活动位置处的管。根据一些实施方案，所述至少一个穿透装置可包括在预定角度下的开口，其被配置来使所述至少一个辐射源能够朝着所述至少一个检测器漏掉辐射。根据一些实施方案，所述角度可在0-90度之间，优选在20-50度之间，最优选是45度。根据一些说明性实施方案，提供一种用于现场测量原材料的密度的方法，其包括将至少一个穿透装置插入到所述原材料中，其中所述装置包括至少一个辐射源；将至少一个检测器在与所述穿透装置成预定角度下定位，其中所述检测器适于接收从所述辐射源漏掉的辐射且其中所述检测器适于传输信息到至少一个输入装置；以及从所述输入装置收集信息并且经由至少一个输出装置提供所述原材料的密度测量结果。根据一些实施方案，传输信息到至少一个输入装置可包括无线传输。根据一些实施方案，在与所述穿透装置成预定角度下定位所述至少一个检测器可包括将所述检测器置于原材料的表面上。根据一些实施方案，所述现场测量可在危险的环境中进行。根据一些实施方案，所述危险环境可包括选自包括以下的组的液体环境：富含盐的液体环境、酸性环境、高温环境或其组合。根据一些说明性实施方案，提供一种用于测量原材料的密度的穿透装置，其包括：中空管，其被配置来容纳辐射源；铅包皮，其环绕所述管；以及圆筒形外壳，其被配置来容纳所述管和所述铅包皮，其中所述装置被配置来插入到所述原材料中并且漏掉辐射。根据一些实施方案，所述辐射源可定位在所述管内的第一非活动位置处和定位在所述管内的第二活动位置处。根据一些实施方案，当所述源处于所述管内的第二活动位置处时，从所述源漏掉的辐射可通过至少一个检测器来检测。附图简述本专利技术将从此处以下给出的详细说明和附图得到更充分的理解，其通过例证和实施例的方式给出，且因此不以任何方式限制本专利技术，其中：图1是根据本文所述的一些说明性实施方案的系统的示意图。图2是根据本文所述的一些说明性实施方案的系统的示意图。图3A是根据本文所述的一些说明性实施方案的穿透装置的示意图，且图3B是从穿透装置到检测器的辐射传输角的示意图。图4是根据本文所述的一些说明性实施方案的辐射源到检测器的辐射角的示意图。图5描绘示出根据本文所述的一些说明性实施方案在光卤石内部具有Co-60辐射源的LaBr3(Ce)检测器的使用的曲线图。图6是如通过辐射取样器和手动圆筒形取样器测量的密度测量结果的统计分析的示意图。图7描绘根据本文所述的一些说明性实施方案的校准曲线图。专利技术详述在一些说明性实施方案中，提供一种使用辐射源进行原材料的现场密度测量的装置、系统及方法。根据一些说明性实施方案，本专利技术的系统可优选用于确定位于至少一种液层下，例如海水下的材料的密度测量。替换页(细则26)根据一些实施方案，所述系统可包括至少一个辐射源，其优选发射γ辐射；和至少一个传感器，以便测定原材料的密度。根据一些说明性实施方案，本文所述的系统可安装在船舶(例如小船)上并且被配置来测定位于水平面以下的材料的现场密度。根据一些说明性实施方案，本文所述的系统可用于测定位于危险环境中的材料的现场密度。根据一些实施方案，如本文所用的术语“危险环境”可以是指对于人和/或机器(例如包括电子元件)危险的任何环境，包括例如富含盐的液体环境、酸性环境、高温环境等等。根据一些说明性实施方案，本专利技术提供一种用于材料的现场密度测量的系统。根据这些实施方案，与材料的人工提取和实验室密度测量相比，现场测量是高度优选的，例如，现场测量不会干扰所检查材料的自然环境，而干扰所检查的取样器的自然环境的人工测量可能造成密度结果的不准确。根据一些说明性实施方案，本文所述的系统可包括至少一个包括辐射源的穿透装置，其例如被配置来穿透密度有待被测量的原材料；至少一个检测器，其例如被配置来检测从辐射源发射的辐射；至少一个数据处理装置(又称为“输入装置”)，其例如被配置来接收来自至少一个检测器的输入；以及至少一个输出装置，其例如被配置来提供表示由系统测量的密度的输出。根据一些说明性实施方案，所述至少一个数据处理装置包括计算机，例如个人计算机(PC)、台式计算机、移动计算机、膝上型计算机、笔记本计算机、平板计算机、服务器计算机、手持式计算机、手持装置、个人数字助理(PDA)装置、手持PDA本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于现场测量原材料的密度的系统，其包括：至少一个穿透装置，其中所述装置包括至少一个辐射源；至少一个检测器；至少一个输入装置；以及至少一个输出装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.15 US 61/890,9091.一种用于现场测量原材料的密度的系统，其包括：
至少一个穿透装置，其中所述装置包括至少一个辐射源；
至少一个检测器；
至少一个输入装置；以及
至少一个输出装置。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述原材料是光卤石。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个辐射源包括γ辐射源。
4.根据权利要求3所述的系统，其中所述γ辐射源是Co-60。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个检测器包括闪烁器
6.根据权利要求5所述的系统，其中所述闪烁器是由无机晶体制成。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个检测器容纳于特氟隆容器中。
8.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个穿透装置包括其中所述至少一个辐
射源可定位在第一非活动位置和第二活动位置处的管。
9.根据权利要求8所述的系统，其中所述至少一个穿透装置包括处于预定角度的开口，
其被配置来使所述至少一个辐射源能够朝着所述至少一个检测器漏掉辐射。
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述角度在0-90度之间。
11.根据权利要求10所述的系统，其中所述角度在20-50度之间。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述角度是45度。
13.一种用于现场测量原材料的密度的方法，其包括：
将至少一个穿透装置插入所述原材料中，其中所述装置包括至少一个辐射源；
在...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·欧瑞恩，M·阿哈罗尼，
申请(专利权)人：死海工程有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列;IL